特許 5961535 基板液処理方法、基板液処理システムおよび記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5961535

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】基板液処理方法、基板液処理システムおよび記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 643C

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648G

   H01L21/304 647Z

   H01L21/304 648K

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-257842(P2012-257842)

(22)【出願日】2012年11月26日

(65)【公開番号】特開2014-107353(P2014-107353A)

(43)【公開日】2014年6月9日

【審査請求日】2015年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】河野 央

(72)【発明者】

【氏名】東 博之

【審査官】 井上 弘亘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１１４１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３５３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８８８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８８０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理液と気体とを混合して前記処理液の液滴を生成するとともに、前記液滴を基板へ噴射することによって前記基板を処理する基板液処理方法であって、
前記処理液は、少なくとも第１薬液と該第１薬液よりも少量の第２薬液とを混合して得られるものであり、
前記第１薬液と前記気体とを混合することによって前記第１薬液の液滴を生成して前記基板へ噴射する第１生成工程と、
前記第１生成工程後、前記第１薬液に少なくとも前記第２薬液を混合し、これにより得られる前記処理液を前記気体と混合することによって前記処理液の液滴を生成して前記基板へ噴射する第２生成工程と
を含むことを特徴とする基板液処理方法。

【請求項2】

前記第１生成工程は、
前記気体の供給を開始した後または前記気体の供給と同時に、前記第１薬液の供給を開始すること
を特徴とする請求項１に記載の基板液処理方法。

【請求項3】

前記第１薬液は、前記基板と化学反応を起こさない薬液であること
を特徴とする請求項１または２に記載の基板液処理方法。

【請求項4】

前記第１薬液は、硫酸であり、
前記第２薬液は、過酸化水素水であること
を特徴とする請求項１、２または３に記載の基板液処理方法。

【請求項5】

前記第１生成工程において、前記第１薬液の供給を制御する第１バルブを開放した後、前記第２生成工程において、前記第２薬液の供給を制御する第２バルブを開放すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板液処理方法。

【請求項6】

前記第２生成工程は、前記処理液の液滴を前記基板へ噴射することによって前記基板に形成されたレジスト膜を除去するレジスト除去工程であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板液処理方法。

【請求項7】

前記第１生成工程は、
前記第２生成工程において供給すべき前記気体の流量よりも少ない流量の前記気体を供給すること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板液処理方法。

【請求項8】

前記第２生成工程において前記処理液の液滴が生成され、前記液滴が噴射された後、前記液滴を前記基板の中心から周縁部へ向けて移動させるスキャン工程
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の基板液処理方法。

【請求項9】

液体と気体とを混合して液滴を生成する２流体ノズルを用い、処理液の液滴を生成して基板へ噴射することによって前記基板を処理する基板液処理装置と、
前記基板液処理装置を制御する制御部と
を備え、
前記処理液は、少なくとも第１薬液と該第１薬液よりも少量の第２薬液とを混合して得られるものであり、
前記制御部は、
前記基板液処理装置を制御することによって、前記２流体ノズルの液体供給路に前記第１薬液を供給し、前記２流体ノズルの気体供給路に前記気体を供給することによって前記第１薬液の液滴を生成して前記２流体ノズルから噴射させた後に、前記液体供給路に少なくとも前記第２薬液をさらに供給することによって前記処理液の液滴を生成して前記２流体ノズルから噴射させること
を特徴とする基板液処理システム。

【請求項10】

前記液体供給路への前記第１薬液の供給を制御する第１バルブと、
前記液体供給路への前記第２薬液の供給を制御する第２バルブと
を備え、
前記制御部は、
前記第１バルブを開放した後で、前記第２バルブを開放すること
を特徴とする請求項９に記載の基板液処理システム。

【請求項11】

前記液体供給路に接続され、前記第１薬液を前記液体供給路に供給する第１供給管と、
前記第１供給管に設けられ、前記液体供給路への前記第１薬液の供給を制御する第１バルブと、
前記液体供給路に接続され、前記第１供給管よりも長さが長く、前記第２薬液を前記液体供給路に供給する第２供給管と、
前記第２供給管に設けられ、前記液体供給路への前記第２薬液の供給を制御する第２バルブと
を備え、
前記制御部は、
前記第１バルブと前記第２バルブとを同時に開放すること
を特徴とする請求項９に記載の基板液処理システム。

【請求項12】

前記処理液の液滴を前記基板へ噴射することによって前記基板に形成されたレジスト膜を除去すること
を特徴とする請求項９，１０または１１に記載の基板液処理システム。

【請求項13】

コンピュータ上で動作し、基板液処理装置を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項１〜８のいずれか一つに記載の基板液処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板液処理装置を制御させること
を特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、基板液処理方法、基板液処理システムおよび記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体製造工程において基板に処理液を供給する方法として、処理液にガスを衝撃させることによって処理液をミスト化し、ミスト化した処理液を基板に吹き付ける方法が知られている。

【0003】

たとえば、特許文献１には、処理液であるＳＰＭを窒素（Ｎ２）ガスによってミスト化して基板に吹き付けることによって基板に形成されたレジスト膜を剥離する技術が開示されている。ＳＰＭは、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）の混合溶液である。

【0004】

具体的には、特許文献１に記載の技術では、硫酸供給管と過酸化水素水供給管と窒素ガス供給管とを２流体ノズルに接続し、これらの供給管を介して硫酸、過酸化水素水および窒素ガスを２流体ノズルから同時に吐出することとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−１３０７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の技術のように、複数の薬液を混合して得られる処理液を用いる場合、各薬液の２流体ノズルへの供給タイミングを正確に揃えることは困難であり、いずれかの薬液が他の薬液よりも先に２流体ノズルから吐出されるおそれがある。

【0007】

２流体ノズルを用いて薬液と気体とを混合する場合、液滴の粒径、流速が所望の粒径、流速となるように、薬液と気体とが予め決められた割合で混合される。しかしながら、上記のようにいずれかの薬液が他の薬液よりも先に吐出された場合、気体に対する液体の割合が予め決められた割合よりも低くなり、液滴の流速が所望の流速よりも速くなるおそれがある。かかる場合、基板の表面に形成されたパターン等が液滴によって予期せぬダメージを受けるおそれがある。

【0008】

実施形態の一態様は、基板にダメージを与えにくい基板液処理方法、基板液処理システムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

実施形態の一態様に係る基板液処理方法では、処理液と気体とを混合して処理液の液滴を生成するとともに、この液滴を基板へ噴射することによって基板を処理する。処理液は、少なくとも第１薬液と該第１薬液よりも少量の第２薬液とを混合して得られるものである。そして、実施形態の一態様に係る基板液処理方法は、第１生成工程と、第２生成工程とを含む。第１生成工程は、第１薬液と気体とを混合することによって第１薬液の液滴を生成して基板へ噴射する。そして、第２生成工程は、第１生成工程後、第１薬液に少なくとも第２薬液を混合し、これにより得られる処理液を気体と混合することによって処理液の液滴を生成して基板へ噴射する。

【発明の効果】

【0010】

実施形態の一態様によれば、基板にダメージを与えにくい基板液処理方法、基板液処理システムおよび記憶媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る基板液処理システムの概略構成を示す模式図である。

【図2】図２は、基板液処理装置の構成を示す模式図である。

【図3】図３は、２流体ノズルの構成を示す模式図である。

【図4】図４は、基板液処理装置が実行する基板処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図5】図５は、液処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、窒素ガスの供給開始後における流量変化を示す模式図である。

【図7】図７は、第１供給管および第２供給管の長さを異ならせる場合の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板液処理方法、基板液処理システムおよび記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0013】

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る基板液処理システムの概略構成について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る基板液処理システムの概略構成を示す模式図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、以下では、Ｘ軸負方向側を基板液処理システムの前方、Ｘ軸正方向側を基板液処理システムの後方と規定する。

【0014】

図１に示すように、基板液処理システム１００は、搬入出ステーション１と、搬送ステーション２と、処理ステーション３とを備える。これら搬入出ステーション１、搬送ステーション２および処理ステーション３は、基板液処理システム１００の前方から後方へ、搬入出ステーション１、搬送ステーション２および処理ステーション３の順で配置される。

【0015】

搬入出ステーション１は、複数枚（たとえば、２５枚）のウェハＷを水平状態で収容するキャリアＣが載置される場所であり、たとえば４個のキャリアＣが搬送ステーション２の前壁に密着させた状態で左右に並べて載置される。

【0016】

搬送ステーション２は、搬入出ステーション１の後方に配置され、内部に基板搬送装置２１と基板受渡台２２とを備える。かかる搬送ステーション２では、基板搬送装置２１が、搬入出ステーション１に載置されたキャリアＣと基板受渡台２２との間でウェハＷの受け渡しを行う。

【0017】

処理ステーション３は、搬送ステーション２の後方に配置される。かかる処理ステーション３には、中央部に基板搬送装置３１が配置され、かかる基板搬送装置３１の左右両側にそれぞれ複数（ここでは、６個ずつ）の基板液処理装置５が前後方向に並べて配置される。かかる処理ステーション３では、基板搬送装置３１が、搬送ステーション２の基板受渡台２２と各基板液処理装置５との間でウェハＷを１枚ずつ搬送し、各基板液処理装置５が、ウェハＷに対して１枚ずつ液処理を行う。

【0018】

また、基板液処理システム１００は、制御装置６を備える。制御装置６は、基板液処理システム１００の動作を制御する装置である。かかる制御装置６は、たとえばコンピュータであり、制御部６１と図示しない記憶部とを備える。記憶部には、液処理等の各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部６１は記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板液処理システム１００の動作を制御する。

【0019】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置６の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

【0020】

なお、図１では、便宜上、制御装置６が、基板液処理システム１００の外部に設けられる場合を示しているが、制御装置６は、基板液処理システム１００の内部に設けられてもよい。たとえば、制御装置６は、基板液処理装置５の上部スペースに収容することができる。

【0021】

このように構成された基板液処理システム１００では、まず、搬送ステーション２の基板搬送装置２１が、搬入出ステーション１に載置されたキャリアＣから１枚のウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを基板受渡台２２に載置する。基板受渡台２２に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置３１によって搬送され、いずれかの基板液処理装置５に搬入される。

【0022】

基板液処理装置５に搬入されたウェハＷは、かかる基板液処理装置５によって液処理が施された後、基板搬送装置３１により基板液処理装置５から搬出され、基板受渡台２２に再び載置される。そして、基板受渡台２２に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置２１によってキャリアＣに戻される。

【0023】

次に、基板液処理装置５の構成について図２を参照して説明する。図２は、基板液処理装置５の構成を示す模式図である。なお、図２では、基板液処理装置５の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

【0024】

図２に示すように、基板液処理装置５は、チャンバ５１内に、基板保持部５２と、流体供給部５３，５４と、回収カップ５５とを備える。

【0025】

基板保持部５２は、チャンバ５１の略中央に設けられる。かかる基板保持部５２の上面には、ウェハＷを側面から把持する把持部５２１が設けられており、ウェハＷは、かかる把持部５２１によって基板保持部５２の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。

【0026】

また、基板保持部５２は、駆動機構５２２を備え、かかる駆動機構５２２によって鉛直軸まわりに回転する。なお、基板保持部５２は、軸受５２３を介してチャンバ５１および回収カップ５５に回転可能に支持される。

【0027】

流体供給部５３は、ウェハＷの外方からウェハＷの上方に移動し、基板保持部５２によって保持されたウェハＷの上面へ向けて処理液、具体的には、ミスト化したＳＰＭを供給する。ＳＰＭは、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）の混合溶液である。

【0028】

流体供給部５３は、ＳＰＭを窒素ガスと混合することによってミスト化して噴射する２流体ノズル７０と、２流体ノズル７０を水平に支持するアーム５３２と、アーム５３２を旋回および昇降させる旋回昇降機構５３３とを備える。

【0029】

２流体ノズル７０には、ＳＰＭ供給管１３０と窒素ガス供給管１４０とがそれぞれ接続される。ＳＰＭ供給管１３０は、硫酸供給管１３１と過酸化水素水供給管１３２とに分岐され、硫酸供給管１３１には第１バルブ１１１を介して硫酸供給源１２１が接続され、過酸化水素水供給管１３２には第２バルブ１１２を介して過酸化水素水供給源１２２が接続される。また、窒素ガス供給管１４０には、第３バルブ１１３を介して窒素ガス供給源１２３が接続される。なお、２流体ノズル７０の構成については、後述する。

【0030】

流体供給部５４は、ウェハＷの外方からウェハＷの上方に移動し、基板保持部５２によって保持されたウェハＷの上面へ向けてリンス液であるＤＩＷ（純水）を供給する。かかる流体供給部５４は、ノズル５４１と、ノズル５４１を水平に支持するアーム５４２と、アーム５４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構５４３とを備える。ノズル５４１には、第４バルブ１１４を介してＤＩＷ供給源１２４が接続され、かかるＤＩＷ供給源１２４から供給されるＤＩＷをウェハＷ上に供給する。

【0031】

回収カップ５５は、処理液の周囲への飛散を防止するために、基板保持部５２を取り囲むように配置される。かかる回収カップ５５の底部には、排液口５５１が形成されており、回収カップ５５によって捕集された処理液は、かかる排液口５５１から基板液処理装置５の外部に排出される。

【0032】

次に、２流体ノズル７０の構成について図３を参照して説明する。図３は、２流体ノズル７０の構成を示す模式図である。なお、図３に示す２流体ノズル７０の構成は一例であり、図示の内容に限定されない。たとえば、ここでは２流体ノズル７０が内部混合型の２流体ノズルであるものとするが、２流体ノズルは外部混合型であってもよい。

【0033】

図３に示すように、２流体ノズル７０は、気体供給路７１と、液体供給路７２と、導出路７３とを備える。なお、２流体ノズル７０は、たとえばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系の樹脂を用いて形成される。

【0034】

気体供給路７１は、２流体ノズル７０の上部から２流体ノズル７０の内部へ気体を供給する。また、液体供給路７２は、２流体ノズル７０の側部から２流体ノズル７０の内部へ液体を供給する。

【0035】

導出路７３は、気体供給路７１の下部に、気体供給路７１と略同軸で設けられる。また、導出路７３は、気体供給路７１の周囲を取り囲むように環状に形成された液体導入路７５を介して液体供給路７２と接続される。

【0036】

液体供給路７２から２流体ノズル７０の内部へ供給された液体は、液体導入路７５を旋回しながら導出路７３の混合部７４へ向かって流れ、気体供給路７１から供給された気体と混合部７４において混合されてミスト化（液滴化）する。そして、ミスト化した液体（液滴）は、気体供給路７１から供給される気体とともに導出路７３を経て外部に噴射される。

【0037】

第１の実施形態において、気体供給路７１には、窒素ガス供給管１４０および第３バルブ１１３を介して窒素ガス供給源１２３が接続され、窒素ガス供給源１２３から供給される窒素ガスが気体供給路７１から２流体ノズル７０の内部へ供給される。

【0038】

また、液体供給路７２には、ＳＰＭ供給管１３０、硫酸供給管１３１および第１バルブ１１１を介して硫酸供給源１２１が接続されるとともに、ＳＰＭ供給管１３０、過酸化水素水供給管１３２および第２バルブ１１２を介して過酸化水素水供給源１２２が接続される。

【0039】

そして、硫酸供給源１２１から供給される硫酸と過酸化水素水供給源１２２から供給される過酸化水素水とがＳＰＭ供給管１３０において混合されることによってＳＰＭが生成され、生成されたＳＰＭが液体供給路７２から２流体ノズル７０の内部へ供給される。

【0040】

第１バルブ１１１〜第３バルブ１１３は、それぞれ２流体ノズル７０への硫酸、過酸化水素水および窒素ガスの供給を制御する機器であり、制御部６１によって開閉が制御される。

【0041】

ここで、液体供給路７２から供給されるＳＰＭの流量が窒素ガスの流量に対して少なすぎると、液滴の流速が速くなりウェハＷ上のパターン等にダメージを与える速さになってしまう。また、ＳＰＭの流量が多すぎると、ＳＰＭの液滴の粒径が大きくなり、ＳＰＭを十分にミスト化することができない。このため、ＳＰＭの流量は、ＳＰＭを十分にミスト化することができ、かつ、ウェハＷ上のパターンにダメージを与えない程度の流量に調整される。具体的には、ＳＰＭの流量は１００〜３００ｍＬ／ｍｉｎ程度に調整される。

【0042】

また、気体供給路７１から供給される窒素ガスの流量が多すぎると、ＳＰＭの液滴の流速が速くなり過ぎてウェハＷ上のパターンにダメージを与えてしまう。このため、窒素ガスの流量は、ウェハＷ上のパターンにダメージを与えない程度の流量に調整される。具体的には、窒素ガスの流量は、４０〜６０Ｌ／ｍｉｎ程度であることが好ましい。

【0043】

このように、第１の実施形態に係る基板液処理装置５では、ＳＰＭの液滴の粒径、流速が所望の粒径、流速となるように、硫酸、過酸化水素水および窒素ガスの流量が予め決められている。

【0044】

しかしながら、第１の実施形態のように複数の薬液を混合して得られる処理液を用いる場合、各薬液の２流体ノズルへの供給タイミングを正確に揃えることは困難であり、いずれかの薬液が他の薬液よりも先に吐出されるおそれがある。かかる場合、気体に対する液体の割合が予め決められた割合よりも低くなる、すなわち、液体の流量が、基板に対してダメージを与えない所定の流量よりも相対的に少なくなるため、液滴の流速が所望の流速よりも速くなり、基板の表面に形成されたパターン等に対して予期せぬダメージを与えるおそれがある。

【0045】

そこで、第１の実施形態に係る基板液処理装置５では、ＳＰＭを構成する硫酸および過酸化水素水のうち、流量のより多い硫酸を敢て過酸化水素水よりも早く２流体ノズル７０から吐出させることとした。流量の多い薬液から先に２流体ノズル７０から吐出させることで、流量の少ない薬液が先に２流体ノズル７０から吐出された場合と比較してウェハＷに大きなダメージが与えられることを防止することができる。すなわち、ウェハＷに予期せぬダメージを与えにくくすることができる。

【0046】

硫酸および過酸化水素水の２流体ノズル７０への供給タイミングは、制御部６１によって制御される。具体的には、制御部６１が第１バルブ１１１の開放タイミングと第２バルブ１１２の開放タイミングとを制御することによって、過酸化水素水よりも先に硫酸を２流体ノズル７０から吐出させる。

【0047】

次に、基板液処理装置５の具体的動作について説明する。図４は、基板液処理装置５が実行する基板処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図４に示す各処理手順は、制御部６１の制御に基づいて行われる。

【0048】

図４に示すように、基板液処理装置５では、まず、搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる搬入処理では、基板搬送装置３１が基板液処理装置５の把持部５２１へウェハＷを受け渡す。このときウェハＷは、パターン形成面が上向きの状態で把持部５２１に把持される。その後、駆動機構５２２によって基板保持部５２が回転する。これにより、ウェハＷは、基板保持部５２に水平保持された状態で基板保持部５２とともに回転する。なお、ウェハＷの回転速度は、たとえば１００〜１５００ｒｐｍである。

【0049】

つづいて、基板液処理装置５では、液処理が行われる（ステップＳ１０２）。ここで、ステップＳ１０２の液処理の具体的な処理手順について図５を参照して説明する。図５は、液処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは液処理として、ウェハＷの表面に形成されたレジスト膜を除去する処理が行われるものとする。

【0050】

図５に示すように、まず、２流体ノズル７０がウェハＷの中央上方に移動する（ステップＳ２０１）。つづいて、第３バルブ１１３（図３参照）が開放されることによって２流体ノズル７０内への窒素ガスの供給が開始される（ステップＳ２０２）。そして、２流体ノズル７０内に窒素ガスが供給された後、第１バルブ１１１（図３参照）が開放されることによって２流体ノズル７０内への硫酸の供給が開始される（ステップＳ２０３）。

【0051】

これにより、２流体ノズル７０からは、まず、硫酸の液滴が吐出されることとなる。このように、基板液処理装置５によれば、２流体ノズル７０から過酸化水素水のみの液滴が吐出されることがないため、過酸化水素水の液滴が先に２流体ノズル７０から吐出された場合と比較してウェハＷに大きなダメージが与えられることを防止することができる。

【0052】

また、過酸化水素水と硫酸との混合比はおよそ１：１０〜２０であり、硫酸は、ＳＰＭとほとんど変わらない流量で吐出される。このため、硫酸のみを先に２流体ノズル７０の内部へ供給することとしても、硫酸の液滴の流速とＳＰＭの液滴の流速とに大きな差が生じない。したがって、硫酸の液滴によるウェハＷのダメージは、ＳＰＭを吐出したときとほとんど変わらない。

【0053】

また、硫酸自体は、ウェハＷと化学反応を起こす薬液ではないため、硫酸を先出ししたとしても、ウェハＷに化学的ダメージを与えるおそれもない。

【0054】

２流体ノズル７０への硫酸の供給タイミングは、２流体ノズル７０への窒素ガスの供給を開始した後、すなわち、第３バルブ１１３を開放した後、所定時間経過後に開始することが好ましい。このようにすることで、窒素ガスの流量にオーバーシュートが生じた場合におけるウェハＷへのダメージを抑えることができる。

【0055】

かかる点について図６を参照して説明する。図６は、窒素ガスの供給開始後における流量変化を示す模式図である。なお、図６に示すグラフは、横軸を時間（ｓ）とし、縦軸を窒素ガスの流量（Ｌ／ｍｉｎ）とした場合の窒素ガスの流量変化を示している。

【0056】

図６に示すように、窒素ガスの立ち上げ時、つまり、時間「０」において第３バルブ１１３が開放されてから時間「ｔ１」において窒素ガスの流量が予め決められた流量「ｑ１」に安定するまでの間に、窒素ガスが規定の流量「ｑ１」を超えるオーバーシュートが生じることがある。かかるオーバーシュートの期間、すなわち、窒素ガスの流量が規定の流量よりも多い期間に２流体ノズル７０内に硫酸が供給されると、硫酸の流量が相対的に少なくなるため、上述したように硫酸の液滴の流速が速くなり、ウェハＷ上のパターンにダメージを与えることとなる。

【0057】

そこで、硫酸の２流体ノズル７０への供給開始タイミング、具体的には、第１バルブ１１１の開放タイミングは、時間「ｔ１」において窒素ガスの流量が安定した後であることが好ましい。つまり、制御部６１は、時間「０」において第３バルブ１１３を開放した後、少なくとも時間「ｔ１」が経過した後に、第１バルブ１１１を開放すればよい。これにより、オーバーシュートに起因するウェハＷへのダメージを抑えることができる。

【0058】

図５に戻り、液処理の処理手順についての説明を続ける。基板液処理装置５では、２流体ノズル７０内に硫酸が供給された後で、第２バルブ１１２が開放される（ステップＳ２０４）。これにより、ＳＰＭ供給管１３０内において硫酸と過酸化水素水とが混合されてＳＰＭが生成され、生成されたＳＰＭの液滴が２流体ノズル７０から噴射される。

【0059】

つづいて、ＳＰＭの液滴が２流体ノズル７０から噴射され始めた後、２流体ノズル７０がＳＰＭの液滴を噴射しながらウェハＷの中心からウェハＷの外周部へ向けて移動する（ステップＳ２０５）。かかる２流体ノズル７０の移動とウェハＷの回転とによってウェハＷの表面にＳＰＭが広がり、ウェハＷに形成されたレジスト膜が除去される。なお、遠心力によってウェハＷ上から飛散したＳＰＭは、回収カップ５５の排液口５５１（図２参照）から排出される。

【0060】

このように、基板液処理装置５は、ＳＰＭの液滴が生成され、かかる液滴が２流体ノズル７０から噴射された状態で、２流体ノズル７０をウェハＷの中心から周縁部へ向けて移動させる。

【0061】

その後、２流体ノズル７０が、ＳＰＭの液滴を噴射しながらウェハＷの外周部からウェハＷの中心部へ向けて移動する（ステップＳ２０６）。そして、２流体ノズル７０がウェハＷの中心部へ到達すると、第１バルブ１１１〜第３バルブ１１３が、第３バルブ１１３、第２バルブ１１２、第１バルブ１１１の順に閉鎖する（ステップＳ２０７〜Ｓ２０９）。

【0062】

このように、第２バルブ１１２を閉じた後に第１バルブ１１１を閉じることにより、すなわち、過酸化水素水の供給を硫酸の供給よりも先に停止することにより、ＳＰＭの供給停止時においても、ウェハＷに大きなダメージが与えられることを防止することができる。また、第３バルブ１１３を閉じた後に第２バルブ１１２および第１バルブ１１１を閉じることにより、すなわち、過酸化水素水および硫酸の供給を停止する前に窒素ガスの供給を停止することにより、過酸化水素水および硫酸に運動エネルギーを与える要因をなくすことができる。したがって、ＳＰＭの供給停止時においてウェハＷに大きなダメージが与えられることをより確実に防止することができる。

【0063】

ステップＳ２０９の処理が終了すると、２流体ノズル７０がウェハＷ外方の退避位置へ移動して液処理が終了する。

【0064】

図４に戻り、液処理以降の処理手順について説明する。ステップＳ１０２の液処理が終了すると、基板液処理装置５では、ウェハＷの表面をＤＩＷですすぐリンス処理が行われる（ステップＳ１０３）。かかるリンス処理では、第４バルブ１１４（図２参照）が所定時間開放されることによって、流体供給部５４のノズル５４１からウェハＷの表面へＤＩＷが供給され、ウェハＷに残存するＳＰＭが洗い流される。

【0065】

なお、リンス処理において、流体供給部５４から供給されるＤＩＷの流量はたとえば０．１〜３Ｌ／ｍｉｎである。

【0066】

つづいて、基板液処理装置５では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかる乾燥処理では、ウェハＷの回転速度を所定時間増加させることによってウェハＷの上面に残存するＤＩＷが振り切られて、ウェハＷが乾燥する。その後、ウェハＷの回転が停止する。なお、乾燥処理時のウェハＷの回転速度は、たとえば１０００〜２０００ｒｐｍである。

【0067】

そして、基板液処理装置５では、搬出処理が行われる（ステップＳ１０５）。かかる搬出処理では、基板保持部５２に保持されたウェハＷが基板搬送装置３１へ渡される。かかる搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての基板処理が完了する。

【0068】

上述してきたように、第１の実施形態に係る基板液処理装置５は、液体と気体とを混合して液滴を生成する２流体ノズル７０を用い、ＳＰＭの液滴を生成してウェハＷへ噴射することによってウェハＷを処理する。ＳＰＭは、硫酸（第１薬液の一例）と硫酸よりも少量の過酸化水素水（第２薬液の一例）とを混合して得られるものである。そして、第１の実施形態に係る基板液処理装置５では、２流体ノズル７０の液体供給路７２に硫酸が供給され、２流体ノズル７０の気体供給路７１に窒素ガスが供給されることによって硫酸の液滴が生成された後に、液体供給路７２に過酸化水素水がさらに供給されることによってＳＰＭの液滴が生成される。

【0069】

したがって、第１の実施形態に係る基板液処理装置５によれば、ウェハＷにダメージを与えにくくすることができる。

【0070】

また、第１の実施形態に係る基板液処理装置５では、気体供給路７１への窒素ガスの供給を開始した後、液体供給路７２への硫酸の供給を開始することとした。具体的には、窒素ガスの供給を制御する第３バルブ１１３を開放した後に、硫酸の供給を制御する第１バルブ１１１を開放することとした。したがって、第１の実施形態に係る基板液処理装置５によれば、窒素ガスのオーバーシュートに起因するウェハＷへのダメージを抑えることができる。

【0071】

なお、ここでは、制御部６１が第１バルブ１１１〜第３バルブ１１３を制御することによって規定の流量の硫酸、過酸化水素水および窒素ガスを２流体ノズル７０へ供給することとした。しかし、たとえば硫酸供給管１３１、過酸化水素水供給管１３２および窒素ガス供給管１４０に流量調整弁をさらに設け、制御部６１が流量調整弁を制御することによって上記流量の硫酸、過酸化水素水および窒素ガスを２流体ノズル７０へ供給することとしてもよい。

【0072】

このようにした場合、第３バルブ１１３のみを設けた場合と比較して窒素ガスの流量をより精度よく制御することができ、オーバーシュートを抑制することができる。したがって、このような場合には、気体供給路７１への窒素ガスの供給と同時に、液体供給路７２への硫酸の供給を開始することとしてもよい。

【0073】

また、上述した第１の実施形態では、第３バルブ１１３を開放した後、規定流量の窒素ガスを気体供給路７１へ供給することとした。しかし、仮に、硫酸のみの液滴をウェハＷへ供給することによってウェハＷがダメージを受ける可能性がある場合には、硫酸のみの液滴をウェハＷへ供給する期間、窒素ガスの流量を規定流量よりも少なくしてもよい。具体的には、第３バルブ１１３を開放した後、第２バルブ１１２が開放されるまでの期間、第２バルブ１１２開放後に供給すべき窒素ガスの流量よりも少ない流量の窒素ガスを気体供給路７１へ供給する。これにより、ウェハＷへのダメージをより与えにくくすることができる。

【0074】

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、第１バルブ１１１を開放した後に第２バルブ１１２を開放することによって、２流体ノズル７０への硫酸の供給を過酸化水素水よりも先に開始することとした。しかし、硫酸および過酸化水素水の２流体ノズル７０への供給タイミングは、硫酸供給管および過酸化水素水供給管の配管長を異ならせることによっても制御することができる。

【0075】

以下では、かかる点について図７を参照して説明する。図７は、硫酸供給管および過酸化水素水供給管の長さを異ならせる場合の変形例を示す図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0076】

図７に示すように、硫酸供給源１２１とＳＰＭ供給管１３０とを接続する硫酸供給管１３１ａは、過酸化水素水供給源１２２とＳＰＭ供給管１３０とを接続する過酸化水素水供給管１３２ａよりも短い。これにより、制御部６１が第１バルブ１１１と第２バルブ１１２とを同時に開放したとしても、硫酸を過酸化水素水よりも先に液体供給路７２へ供給することができる。

【0077】

このように、硫酸供給管１３１ａの長さを過酸化水素水供給管１３２ａよりも短くすることにより、２流体ノズル７０への硫酸の供給を過酸化水素水よりも先に開始することとしてもよい。これにより、制御部６１による制御を簡素化することができる。

【0078】

上述してきた各実施形態では、第１薬液である硫酸と第２薬液である過酸化水素水とを混合して得られるＳＰＭを処理液として用いる場合の例について説明した。しかし、処理液は、少なくとも第１薬液と第１薬液よりも少量の第２薬液とを混合して得られるものであればよく、ＳＰＭ以外の処理液であってもよい。

【0079】

たとえば、処理液は、第１薬液である硫酸と第２薬液であるオゾンとを混合して得られるＳＯＭを処理液として用いてもよい。

【0080】

また、処理液は、混合する薬液が３種類以上であっても構わない。たとえば、処理液は、第１薬液である純水、第２薬液である過酸化水素水および第３薬液であるアンモニアを混合して得られるＳＣ１であってもよい。また、処理液は、第１薬液である純水、第２薬液である過酸化水素水および第３薬液である塩酸を混合して得られるＳＣ２であってもよい。

【0081】

また、上述してきた各実施形態では、２流体ノズル７０に供給する気体として窒素ガスを用いる場合の例について説明したが、２流体ノズル７０に供給する気体は、窒素ガス以外の気体であってもよい。

【0082】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0083】

Ｗ ウェハ
３ 処理ステーション
５ 基板液処理装置
６ 制御装置
６１ 制御部
７０ ２流体ノズル
７１ 気体供給路
７２ 液体供給路
１１１ 第１バルブ
１１２ 第２バルブ
１１３ 第３バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】